Závěrečná zpráva grantu 109/2002/B-BIO/PřF

Název projektu:	Fylogeneze kosmopolitních rodů čeledi Juncaceae: Molekulární studie rodu Juncus
Hlavní řešitel:	RNDr. Lenka Drábková
Spoluřešitelé:	RNDr. Jan Kirschner, CSc.; Ing. Radmila Demalová- Dvořáková
Období řešení:	2002-2003
Celková dotace:	362 tis. Kč

Souhrn výsledků

         Molekulární analýza rbcL genu a trnL-F intergenového úseku poskytla nové pohledy na fylogenezi Juncaceae, především pak na rod Juncus. Z výsledků na základě těchto chloroplastových úseků je zřejmé, že rod Juncus je nemonofyletický, oproti monofylii rodu Luzula. Stejně tak jednotlivé, v současnosti rozeznávané, podrody Agathryon a Juncus jsou nemonofyletické. Zajímavá je pozice Juncus trifidus (sect. Steirochloa), který se ukazuje jako ancestrální sesterský taxon pro celou čeled. Nepředpokládané je umístění jihoafrických druhů J. lomatophyllus a J. capensis v „Jihohemisférové větvi“ zahrnující rody Rostkovia, Marsippospermum, Distichia a Patosia. Byla ověřena pozice rodu Oxychloë, jejímž výsledkem je potvrzení monofylie čeledi Juncaceae.
         Většina taxonů subg. Agathryon byla separována do samostatného, dobře podporovaného (jackknife) klastru. Tradiční rozdělení podrodu na sect. Tenageia, Steirochloa a Juncotypus není molekulárními daty podpořeno. Podrod Juncus je taktéž zastoupen samostatnou větví, ale morfologicky dosti odlišná sect. Juncus je vyčleněna jako samostatná do hlavní polytomie stromu. Postavení sect. Iridifolii není zatím uspokojivě vyřešeno. Zajímavé je zjištění monofylie sect. Stygiopsis, která zahrnuje morfologicky velmi odlišné taxony. Pozice sect. Graminifolii je geograficky odlišena – jihoafriční zástupci jsou separováni, jihoamerický druh J. covillei je součástí hlavní větve podrodu, J. repens je zařazen jako sesterská skupina subg. Juncus.
          V rámci studia rodu Agathryon byly zjištěny anatomické odlišnosti ve stonku Juncus uruguensis od ostatních členů sect. Steirochloa subg. Agathryon, kam byl druh zařazován. Ukazuje se ovšem, že evoluce subg. Agathryon byla zřejmě více komplikovaná než je v současné době známo, je možné, že sekční diagnostické znaky se vyskytly v evoluci subg. opakovaně. J. uruguensis je nyní přeřazen do sect. Juncotypus.
           Zaměřili jsme se především na vytvoření stabilní topologie fylogenetického stromu. Jedním z nejvýznamnějších výsledků bylo zjištění, že hlavní skupiny vymezené rbcL genem zůstávají shodné i u nekódujících trnL-F úseků. Nekódující úseky však přinesly mnohé nové informace v dosud nevyřešených polytomických částech stromu, především pak jednoletých zástupců sekce Caespitosii, kteří jsou přičleňováni k jihohemisférové větvi kladogramu.
            Detailním studiem nekódující úseků bylo zjištěno, že strukturní mutace v oblasti trnL-F jsou vhodné pro fylogenetickou rekonstrukci Juncaceae. Obecně lze říci, že trnL-F úsek je u Juncaceae více variabilní než trnL intron. Rod Juncus tvoří nemonofyletickou skupinu v rámci níž oba subgeny Juncus i Agathryon jsou podpořeny specifickými indely. Také byl objeven pseudogen tRNAF charakterizující výlučně Juncus subg. Juncus. Tento pseudogen se vyvinul poměrně recentně pouze u druhů tvořících nejmladší část stromu. Lze říci, že rod Juncus tvoří nejrecentnější část kladogramu.
           Konkrétní publikační výstupy:
DRÁBKOVÁ, L., KIRSCHNER, J. (2002): Juncus uruguensis Griseb. - a member of the section Juncotypus (Juncaceae, Juncus subg. Agathryon Raf.). – Nord. J. Bot. 22 (5): xx-xx.
DRÁBKOVÁ L., KIRSCHNER J., SEBERG O., PETERSEN G., VLČEK Č. (2003): Phylogeny of the Juncaceae based on rbcL sequences, with special emphasis on Luzula DC. and Juncus L. – Pl. Syst. Evol. 240 (1-4): 133-147.
DRÁBKOVÁ L., KIRSCHNER J., VLČEK Č. and PAČES, V. (2004): TrnL-trnF intergenic spacer and trnL intron define clades within Luzula and Juncus (Juncaceae).-Accepted J. Mol. Evol.